【正文】 到的兩個(gè)焊接電路等；第四，闡述了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理過程和軟件的運(yùn)行流程及其主要的功能；最后，給出了系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行的結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。 fourth, describes the operation process of the data acquisition and processing and software design and its main functions。另外如果薄膜均勻度差，就會(huì)影響到薄膜各處阻隔性和拉伸強(qiáng)度等性能。非在線測(cè)厚技術(shù)包括非接觸式和接觸式測(cè)量法兩種[3]。它們主要用在測(cè)量一些涂層的厚度上。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，如果使用在線測(cè)厚儀技術(shù)，一個(gè)塑料薄膜制品廠每年可以節(jié)省約 10 萬美元左右[9]。它對(duì)設(shè)備輻射保護(hù)裝置有很高要求，且β傳感器對(duì)薄膜上下的波動(dòng)以及周圍環(huán)境變化相當(dāng)敏感[11]。它對(duì)工作的環(huán)境要求降低了，具有人工測(cè)量和其它測(cè)量方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量準(zhǔn)確、安全可靠、精度高、實(shí)用性好、無輻射、非接觸式等。②具有發(fā)射性，一般要在其四周劃出一個(gè) 的安全隔離帶[15]。 (4) 紅外測(cè)厚儀：運(yùn)用紅外技術(shù)進(jìn)行厚度測(cè)量可以不受環(huán)境的濕度和空氣壓力及縫隙間溫度變化等因素影響，可以保證測(cè)量精度。1981年，日本富士電機(jī)公司研制出紅外在線測(cè)厚儀，測(cè)量范圍 10μm至2mm，重復(fù)性誤差大于 1μm。其通過非接觸測(cè)定法，以177。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)對(duì)紅外測(cè)厚技術(shù)的研究始于上世紀(jì) 80年代。5μm（厚度200μm）。 1988年，浙江工學(xué)院在前期工作基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了不同結(jié)構(gòu)的測(cè)厚儀。 1998 年，廣東省測(cè)試研究所研制出了 IMC 型紅外薄膜（水分）厚度測(cè)試儀，綜合了反、透射測(cè)量方法[21]。重復(fù)性：177。其結(jié)果顯示該測(cè)控系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確地測(cè)量和控制雙向拉伸薄膜的厚度外，且具有調(diào)整參數(shù)方便、控制效果、可視性和可維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用價(jià)值[24]。第四章為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),是本文最重要的部分。綜合考慮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立的復(fù)雜度，工廠的環(huán)境的好壞，儀器的精度高低，被測(cè)物的厚度的范圍、折射率及表面光滑度等因素，薄膜厚度的紅外測(cè)量采用透射法較為適宜[26]。所以，當(dāng)光源發(fā)送的光線穿透薄膜時(shí),會(huì)被薄膜吸收一部分,其余部分到達(dá)相對(duì)應(yīng)的接收源。當(dāng)一束光透過塑料薄膜時(shí)，照射到薄膜表面的光強(qiáng)為I0，透過薄膜的光強(qiáng)為I，由朗伯比爾公式[31]，得到如下關(guān)系：A=lgT=lg（I/I0）=kb式中: A表示吸光度，T表示透射率， k表示吸光系數(shù)（與不同材料有關(guān)）， b表示薄膜厚度。因此，可以根據(jù)對(duì)入射紅外線吸收的程度來測(cè)定吸收體的厚度。(二) 輸出:將標(biāo)定時(shí)采集五路數(shù)據(jù)的平均值顯示在五個(gè)編輯框內(nèi)。 停止：停止測(cè)量程序。 將累計(jì)得到的五路厚度用曲線表示在相應(yīng)的區(qū)域。3 系統(tǒng)硬件部分介紹MPS020101 數(shù)據(jù)采集卡是一款基于 USB 總線的 24 位多功能微弱信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡，具有4 路差分(或 8 路單端)24 位模擬信號(hào)采集，集成可編程增益放大器、Bornout 檢測(cè)、板載參考電壓輸出等功能，并具有2路電流信號(hào)輸出和8路數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端口。 MPS020101 可工作在Win9X/Me、Win2000/XP 等常用操作系統(tǒng)中，并提供可供 VB, VC, C++Builder, Dephi，LabVIEW，Matlab 等常用編程語言調(diào)用的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，編程函數(shù)接口簡(jiǎn)單易用，易于編寫應(yīng)用程序。10ppm ?溫漂： 10nV/℃?采樣率： 10sps,100sps,1000sps?可編程增益： 1，2，4，8，16，32，64，128模擬信號(hào)輸出?模擬輸出通道: 2 路電流輸出?電流輸出范圍： 02mA ?開路電壓: 2V ?分辨率： 8Bit(256) ?非線性誤差： 177。雙通道熱釋電探測(cè)器（型號(hào)PYITVDUAL–T039(3+1)） 濾光傳感器該傳感器元件內(nèi)置于一個(gè)具有內(nèi)部CMOS運(yùn)算放大器的低噪聲電路，具有一個(gè)10G歐姆反饋電阻的輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓模式信號(hào)。該電路的搭建與使用暴露了軟件設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題，使其得以改正，在相對(duì)安全的條件（電壓較低）下驗(yàn)證了測(cè)厚系統(tǒng)的可行性，為后期工作提供了保證。傳感器的電源接直流5V電源，一路輸出接采集卡的第一路模擬輸入，另一路輸出接采集卡的第六路模擬輸入，作為參照電壓。 光源控制電路，而不能驗(yàn)證無彌散紅外線測(cè)厚原理，所以搭建了該采集電路。之后介紹的簡(jiǎn)化的電路在初期軟硬件聯(lián)調(diào)時(shí)暴露了許多的軟件方面的問題，使其得以改正，最后驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。軟件實(shí)現(xiàn)功能的要求如下：1）檢查硬件和動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（采集卡的驅(qū)動(dòng)函數(shù)）是否正常，并進(jìn)行提示；2）通過界面按鈕和輸入界面的數(shù)據(jù)進(jìn)行薄膜厚度的標(biāo)定；3）通過界面按鈕開始和結(jié)束對(duì)待測(cè)薄膜的測(cè)量，并將采集數(shù)據(jù)和計(jì)算的厚度值顯示在軟件界面上；4）將測(cè)得的厚度（累計(jì)多組）用實(shí)時(shí)圖像和數(shù)據(jù)兩種形式顯示在界面上，并可以將數(shù)據(jù)保存到外部Excel文檔中。：在程序中加入如下代碼，就可以使用其提供的接口函數(shù)了。 //加載 dllFunc=(FUNC)GetProcAddress(hDLL,FuncInDLL)。第一個(gè)設(shè)備為 0，第二個(gè)設(shè)備為 1，依次類推。intSI_Close (HANDLE Handle) 參數(shù)：Handle：從 SI_Open 得到的設(shè)備句柄。Buffer：數(shù)據(jù)緩存區(qū)的首地址。NumBytesReturned：函數(shù)實(shí)際從設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，傳遞的參數(shù)為數(shù)據(jù)指針，函數(shù)運(yùn)行完成指針中數(shù)據(jù)被更新為實(shí)際讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。即發(fā)送控制命令。NumBytesToWrite：向設(shè)備寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，值為 2。 NumBytesWritten, 0)。 NumBytesWritten,0)。 ：采集卡可用三種方法進(jìn)行模擬信號(hào)的采集，包括:1 路差分、4 路差分或 8 ，其中5路用作衰減的信號(hào)，一路用作參比的信號(hào)，所以選擇使用8 路單端輸入。開始第二路的采集，過程同上。 測(cè)厚程序流程 測(cè)厚程序流程圖在測(cè)厚程序中用了幾個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)程序的功能，for循環(huán)函數(shù)來控制采集通道的切換和每路采集數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，用if；else函數(shù)判斷數(shù)據(jù)是否有用，用do{}while()函數(shù)來判斷何時(shí)按下停止按鈕結(jié)束程序。I[1]=16。但會(huì)造成程序的卡頓。最后選擇將其插入位置二，讓程序使用更流暢。在測(cè)厚程序每測(cè)得一個(gè)厚度時(shí)，通過相關(guān)函數(shù)將其更新到相應(yīng)的成員中并繪制該點(diǎn)。標(biāo)定和測(cè)量程序相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的循環(huán)和判斷函數(shù)，但隨著系統(tǒng)的完善進(jìn)行了最多次數(shù)的修改。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在界面上顯示的結(jié)果有采集的數(shù)據(jù)（電壓）及其平均值還有計(jì)算所得厚度。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了方便操作人員對(duì)系統(tǒng)的控制，在軟件界面上設(shè)置了四個(gè)控制按鈕，實(shí)現(xiàn)通過軟件控制硬件設(shè)備，進(jìn)行操作。 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果 系統(tǒng)整體調(diào)試結(jié)果系統(tǒng)軟件界面： 軟件界面如圖所示，系統(tǒng)控制軟件界面主要包括系統(tǒng)標(biāo)定變量的輸入輸出、數(shù)據(jù)（包括采集電壓和厚度）顯示窗口、繪圖窗口和四個(gè)控制按鈕，符合系統(tǒng)最初的設(shè)計(jì)要求。 禁用按鈕效果圖23) 測(cè)量過程中每路會(huì)采集十個(gè)數(shù)據(jù)并求其平均值顯示在如下界面中，平均值會(huì)帶入測(cè)厚公式算出厚度值。操作者只能通過另存為將文檔保存，而不能直接保存到模板中，防止下次應(yīng)用軟件時(shí)模板改變。點(diǎn)擊“標(biāo)定”按鈕,得到如下標(biāo)定信息： 驗(yàn)證試驗(yàn)標(biāo)定顯示圖 點(diǎn)擊“開始測(cè)量”按鈕，一段時(shí)間后按下“停止測(cè)量”按鈕和“保存數(shù)據(jù)”按鈕，得到如下數(shù)據(jù):表54 驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示塑料薄膜厚度在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)第一路數(shù)據(jù)第二路數(shù)據(jù)第三路數(shù)據(jù)第四路數(shù)據(jù)第五路數(shù)據(jù) 驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖 由上述數(shù)據(jù)分析，第二、四、五路數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確且受到外界干擾較小，基本能正確的反應(yīng)所測(cè)的層數(shù)。但是該電路模擬了實(shí)際測(cè)量系統(tǒng)的工作過程。該電路采集的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了基于NDIR原理的薄膜測(cè)厚技術(shù)的可行性。第三，介紹了系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)采集卡、濾光傳感器、光源和用到的兩個(gè)焊接電路等設(shè)備；第四，闡述了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理過程和軟件的運(yùn)行流程及其主要的功能；最后，給出了系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行的結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。我在設(shè)計(jì)中使用的設(shè)備全部都是老師提供的，這是我完成設(shè)計(jì)的最基本的基石。正是由于各位老師的悉心教誨，才使我奠定了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)；同時(shí)周圍同學(xué)也給予了莫大的幫助，使我能夠擁有豐富多彩的